智芯原动视频结构化分布式系统解决方案

视频监控作为城市公共安全管理的物联网应用中智慧安防和智慧交通的重要组成之一，在深度应用方面面临着巨大挑战。视频信息如何高效提取，如何同其他信息进行标准数据交换、互联互通及语义互操作，这些都是需要解决的问题，而解决此问题的核心技术即是视频结构化技术。

视频结构化技术是一种将视频内容（人、车、物、活动目标）的特征属性自动提取技术，分析和识别目标信息，组成可供计算机和人理解的文本信息，人员、车辆和行为是视频信息主要关注的。

人员结构化包括人的面部定位、面部特征提取和比对，性别和年龄，除此之外，还可对人的衣着、运动方向，戴帽子、背包、打伞、骑车等信息进行结构化描述。车辆结构化包括车牌、车型、车牌颜色、车辆品牌、车辆类型、车身颜色、车标及遮阳板、是否系安全带、打电话、车辆年检标、摆件挂件等。在这些上亿条车辆信息数据中进行搜索，即可快速找到所有符合条件的车辆信息，包括行驶时间与方向、行驶速度、车标、车牌、车款等，同时结合以图搜图的检索方法，在实战平台上调取相关视频和图像文件，快速查询到有关嫌疑车辆信息，还原车辆行驶轨迹的历史信息。行为结构化包含人体行为如越界、区域、徘徊、遗留、聚集等多种行为特征描，可以解决快速目标查找问题。

经过视频结构化处理后，首先是提高了视频查找速度，从百万级的目标库中查找某张图片上的嫌疑目标，几秒就可完成；在千万级目标库中查找，也只需要花几分钟的时间；其次因为存储容量的降低，可以解决视频长期存储的问题；最后，视频结构化可以提升视频数据的应用价值以及分析和预测功能。

随着数据容量的快速增长，结构化视频描述也越来越具备“大数据"的4V特征，即数量（Volume）、多样性（Variety）、速度（Velocity）、真实性（Veracity）。如何实现视频结构化数据的大容量、高效存储、高效检索以及快速实现数据应用，为最终用户提供高效灵活的服务，成为需要解决的问题。

针对以上问题， 智芯原动提出了视频结构化分布式系统端到端解决方案，由前端（即部署的相机）和后端（即“云"和“服务器"）两部分构成，可以将视频中的人、车，物进行结构化描述。分布式系统解决方案的好处在于前端进行数据结构化而非视频流数据，后端无需解码，降低服务器负荷和网络带宽，从而降低系统成本。

在前端，摄像机内嵌深度学习算法，具有结构化信息提取、人脸识别、车辆特征识别等多种功能，将人、车、非机动车识别出来，支持车辆的车型车款识别，使前端设备的智能化应用发挥到极致。因为前端摄像机内置深度学习算法，可以对人脸、车辆等关键信息进行快速定位抓拍，有效解决漏抓误报问题，同时也能为后端分析服务器提供更清晰、更高质量的图片，这样更出色的成像效果大大提升了后端的资源利用率。在云端，将提取出来人和车图像再进行二次特征识别。

目前，智芯原动支持35种人的二次特征识别，例如人的性别、年龄、衣着、运动方向、是否背包、拎包、打伞、是否骑车等；支持十多种车的二次特征识别，例如车辆行驶速度、时间、方向、是否打电话、是否系安全带、是否有纸巾盒、遮阳板、挂件、年检标等。

与此同时，智芯原动将视频结构化技术与SVAC相结合，应用在微卡口等智能产品中，可以快速检索、分类查询和监控数据的多种功能和应用。智芯原动视频结构化分布式解决方案不仅有效地提高了识别效率和可扩展性，同时也有效缓解了识别时间延迟的问题，大大降低了CPU负载。在结构化基础上进行检索查询，可以解决快速目标查找问题，全面实现监控视频信息的情报化、视频监控网络的智慧化，强化了视频应用的普及性，同时也解决了视频长期存储的问题。最后，对大数据进行深度的挖掘，提升视频数据的应用价值，提高视频数据的分析和预测功能。

视频结构化技术未来会在三个方向进行创新：一是视频前期处理技术，解决视频抖动和增强图像质量；二是提升分析准确率技术；最后是视频后期处理技术，包括图像复原和图像摘要检索等。随着视频结构化技术的不断发展和完善，也为视频数据的信息化、情报化、智能化提供了强有力的支撑，打通从前端采集到后端情报化应用。不论是垂直行业，还是平安城市，视频都将会是最直观的资源，因而针对视频的深度应用将是未来安防发展的必然。

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